Устройство для микродозирования газа

Авторы патента:

G01F13 - Устройства для объемного измерения, а также для дозирования жидкостей, газов или сыпучих тел, не отнесенные к предыдущим группам

Владельцы патента RU 2309387:

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЗАКРЫТОГО ТИПА "БАРОГИПОКСИЯ" (RU)

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на повышение точностных и эксплуатационных характеристик устройств, используемых для микродозирования газа. Этот результат обеспечивается за счет того, что устройство для микродозирования газа содержит корпус с отверстием, стержень, входной и выходной патрубки. Стержень выполнен из газопроницаемого гидрофобного материала путем равномерного заполнения отверстия корпуса с обеспечением герметичного соединения. Длина корпуса и стержня l определяется в зависимости от требуемого микропотока газа по соотношению:

где Q - требуемый микропоток газа, м³·Па/с;

П - проницаемость газа для данного материала, м³/с·м;

F - площадь проходного отверстия в корпусе, заполненного материалом, м²;

ΔР - перепад давления газа при эксплуатации устройства, Па. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности испытательной технике, и может найти применение при контроле герметичности, изготовлении контрольных течей, основанных на микродозировании потоков газа.

Известно устройство для дозирования малых потоков газа, содержащее герметичный стеклянный баллон, заполненный гелием, и проницаемый элемент - трубку из кварцевого стекла (Л.Н.Розанов "Вакуумная техника" М.: Высшая школа. 1990. С.177).

К недостаткам данного устройства можно отнести избирательную пропускную способность газа (только для гелия), а также узкую сферу применения - только для вакуумных испытаний, т.к. вследствие хрупкости стеклянного баллона давление газа выше атмосферного может вызвать его разрушение.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство микродозирования газа по авт. свид. СССР №1089418 (опубл. 30.04.84 г.), содержащее корпус с отверстием, стержень, установленный в отверстие корпуса с заданным зазором между ними, входной и выходной патрубки. Стержень выполнен из материала, термический коэффициент которого выше, чем у материала корпуса.

Недостатком данного устройство является сложность получения требуемого потока газа за счет обеспечения заданного зазора между корпусом и стержнем путем их нагрева до температуры, создающей пластическую деформацию, и последующего охлаждения поверхностей корпуса и стержня до нормальной температуры. Кроме того, стабильность и точность потока газа существенно зависит от наличия влаги в атмосфере и контрольном газе.

Целью предлагаемого устройства является повышение точностных выходных параметров устройства за счет исключения влияния влаги на стабильность и точность потока и улучшение его эксплуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит корпус с отверстием, стержень, входной и выходной патрубки.

Стержень выполнен их газопроницаемого гидрофобного материала, путем равномерного заполнения им отверстия корпуса с обеспечением герметичного соединения.

Длина корпуса и стержня l в зависимости от требуемого микропотока газа определяется из соотношения:

где Q - требуемый микропоток газа, м³·Па/с;

П - проницаемость газа для данного материала, м³/с·м;

F - площадь проходного отверстия в корпусе, заполненного материалом, м²;

ΔР - перепад давления газа при эксплуатации устройства, Па.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом.

Устройство для микродозирования газа содержит корпус 1 с отверстием, полость которого равномерно заполнена газопроницаемым гидрофобным материалом, образуя стержень 2 и обеспечивая герметичное соединение.

Корпус 1 герметично соединен с выходным 3 и входным 4 патрубками.

Торцы корпуса 1 и стержня 2 обработаны в размер l, зависящий от требуемого микропотока газа и определяемый по соотношению (1).

Работа устройства осуществляется следующим образом. Входной патрубок устройства герметично соединяется с баллоном (на чертеже не показан), заполненным контрольным газом под давлением. Газ, диффундируя из баллона через материал стержня, создает стабильный требуемый микропоток на выходном патрубке, значение которого зависит от длины корпуса и стержня l, определяемой по соотношению (1).

Если выходной патрубок присоединить к испытываемой системе (например, к барокамере), то предлагаемое устройство можно использовать в качестве контрольной течи с заданным микропотоком контрольного газа.

Предлагаемое устройство опробовано на практике при изготовлении контрольных течей, предназначенных для контроля герметичности. В качестве материала стержня использовался синтетический каучук термостойкий низкомолекулярный СКТН, марки Г. В качестве контрольного газа - гелий и гексафторид серы. В течение года периодически проводилась проверка потоков контрольных газов. Результаты проверок подтвердили стабильность потоков контрольных газов через предлагаемое устройство в диапазоне 10^-10...10^-7м³·Па/c.

Устройство для микродозирования газа, содержащее корпус с отверстием, стержень, входной и выходной патрубки, отличающееся тем, что стержень выполнен из газопроницаемого гидрофобного материала путем равномерного заполнения им отверстия корпуса с обеспечением герметичного соединения, при этом длина корпуса и стержня l в зависимости от требуемого микропотока газа определяется из соотношения

где Q - требуемый микропоток газа, м³·Па/с;

П - проницаемость газа для данного материала, м³/с·м;

F - площадь проходного отверстия в корпусе, заполненного материалом, м²;

ΔР - перепад давления газа при эксплуатации устройства, Па.

Изобретение относится к области аналитической химии, биотехнологии, фармацевтики, микрофлуидики и может быть использовано для инкапсулирования в газовые пузырьки порций дозируемой жидкости, которая может нести различные реагенты, и для транспортирования инкапсулированной в газовый пузырек порции жидкости к реакторам или к аналитическим датчикам в лаборатории на чипе с помощью пучка света.

Объемный дозатор жидкости // 2290611

Изобретение относится к области объемного дозирования жидкости и может применяться в различных отраслях техники, в т.ч. .

Устройство для дозирования жидких и полужидких продуктов // 2285246

Изобретение относится к технике дозирования и может быть использовано при фасовке жидких и полужидких продуктов в пищевой, химической и др. .

Способ определения объема межзерновых пустот пористого сыпучего материала // 2283478

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в производстве пористых заполнителей бетона, зернистых теплоизоляционных материалов.

Дозатор сыпучих материалов // 2281803

Изобретение относится к устройствам для дозирования сыпучих материалов и может быть применено в сельском хозяйстве, преимущественно для дозирования фуражного зерна.

Генератор микропотока паров веществ // 2280501

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и направлено на решение вопроса создания постоянного в длительном временном интервале потока паров веществ и его направленного регулирования.

Дозатор объемного типа для жидкостей // 2274836

Изобретение относится к области объемного дозирования жидкостей, в том числе взрывоопасных, применяемых в производстве смесевых твердых ракетных топлив. .

Объемный дозатор жидкости // 2271520

Изобретение относится к технике объемного дискретного дозирования преимущественно вязких взрывоопасных жидкостей типа нитроэфира (нитроглицерина), а также может применяться при дозировании обычных невзрывоопасных жидкостей в химической промышленности в тех случаях, когда требуется постоянный или периодический весовой контроль выдаваемых объемным дозатором порций жидкости.

Способ сверхточного дозирования жидкостей // 2271519

Изобретение относится к средствам микродозирования жидкостей и направлено на обеспечение высокоточного дозирования малых и сверхмалых объемов жидкостей. .

Устройство для дозирования флотационных реагентов // 2270980

Изобретение относится к средствам автоматизации технологических процессов и может быть использовано для дозирования флотационных реагентов на обогатительных фабриках при обогащении руд цветных металлов.

Способ микродозирования пылевидного высокоэнергетического материала и устройство для его осуществления // 2316735

Изобретение относится к области объемного дозирования мелкодисперсных трудносыпучих взрывчатых материалов

Устройство для дозированного выпуска связных трудносыпучих материалов // 2316736

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для дозированного выпуска связных трудносыпучих материалов

Двухсекционный бесприводной дозатор сыпучих материалов // 2327115

Изобретение относится к средствам дозирования сыпучих материалов и может быть использовано при изготовлении различных порошковых проволок, а именно при изготовлении двухкомпонентной порошковой проволоки диаметром от 8 до 20 мм для внепечной обработки стали и чугуна

Способ сверхточного микродозирования растворов лекарственных препаратов и биологически активных веществ // 2333465

Изобретение относится к области технологий, связанных с производством, тестированием и применением лекарственных и биологически активных веществ, и может быть использовано для сверхточного микродозирования растворов, в частности, на основе воды

Выбрасываемая жидкость, устройство для выбрасывания, картридж для выбрасывания и способ получения капель жидкости // 2342947

Изобретение относится к области медицины и направлено на обеспечение стабильности регулируемого выбрасывания белкового раствора или пептида с получением желаемого объема микрокапли

Эжектируемая жидкость, способ эжекции, способ формирования капелек жидкости, кассета для эжекции жидкости и эжекционное устройство // 2342948

Бункерный дозатор для слеживающихся сыпучих материалов // 2343425

Изобретение относится к средствам для хранения и выпуска слеживающихся сыпучих материалов и направлено на повышение точности, стабильности и надежности их дозирования, а также на упрощение конструкции бункерного дозатора с одновременным обеспечением его универсальности, т.е

Объемный дозатор жидкости с весовым контролем // 2348014

Изобретение относится к средствам дозирования жидкостей, преимущественно вязких и пастообразных, в том числе взрывоопасных, применяемых в производстве смесевых твердых ракетных топлив

Дозатор реагента в скважину // 2350912

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при дозировании растворов реагента в скважину в восходящем потоке жидкости

Установка для автоматического приготовления и дозирования водного концентрата радона // 2356015

Изобретение относится к области медицинской техники и направлено на снижение дозовой нагрузки на персонал, а также на снижение потерь радона в процессе розлива водного концентрата радона по порционным склянкам, что способствует повышению радиационной безопасности